JP2013251119A - 角形二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電極群を内包し易く、且つ、電池缶にも挿入し易い絶縁袋を有する構造とし、生産性を改善した角形二次電池を得ること。
【解決手段】本発明の角形二次電池１は、扁平状の電極群１６と、電極群１６を内包する絶縁袋１８と、絶縁袋１８に内包された電極群１６を収容する電池缶２とを有する角形二次電池１であって、絶縁袋１８は、熱収縮により電極群１６に密着固定されていることを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本発明は車載用途等に使用される角形二次電池に関する。

近年、電気自動車等の動力源として、エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池の開発が進められている。車載用途の二次電池では、扁平に捲回した電極群を電池缶に収納した角形二次電池が用いられている。このような角形二次電池では、電極群と電池缶との間に互いの接触を防ぐための絶縁フィルムが備えられている。例えば、絶縁フィルムが袋状に形成されているとともに、電極群のコーナー部に接触しないように配置されている構造が知られている(特許文献１)。

特開2009-26704号公報

二次電池の高容量化が進むにつれて電極群と電池缶との隙間が狭くなる。電極群を電池缶に挿入する際に、絶縁フィルムにたるみがあると、電池缶に接触して絶縁フィルムが破損する恐れがある。一方、袋状の絶縁フィルムが小さいと、電極群を内包する際の作業性が悪化する。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電極群を内包し易く、且つ、電池缶にも挿入し易い絶縁袋を有する構造とし、生産性を改善した角形二次電池を提供することである。

上記課題を解決する本発明の角形二次電池は、扁平状の電極群と、該電極群を内包する絶縁袋と、該絶縁袋に内包された電極群を収容する電池缶とを有する角形二次電池であって、前記絶縁袋は、熱収縮により前記電極群に密着固定されていることを特徴としている。

本発明によれば、絶縁袋は、熱収縮により電極群に密着固定されているので、絶縁袋にたるみが発生するのを抑制することができる。したがって、電極群を電池缶に挿入する際にたるみが引っ掛かって絶縁袋が破損するのを防ぐことができ、電池缶への挿入作業を容易にすることができる。そして、熱収縮する前は、電極群よりも絶縁袋の大きさを大きくすることができ、絶縁袋を電極群に被せて絶縁袋に電極群を内包する作業を容易にすることができる。したがって、角形二次電池を組み立てる際の作業性を向上させることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１実施の形態における角形二次電池の外観斜視図。 第１実施の形態における角形二次電池の分解斜視図。 第１実施の形態における角形二次電池の製造方法を説明するフローチャート。 第１実施の形態における電極群の構成を説明する分解斜視図。 第１実施の形態における電極群の正極束状電極接続部を示す部分拡大斜視図。 第１実施の形態における電極群を絶縁袋に内包するときの状態図。 電極群を内包した状態で絶縁袋を収縮させる前の状態図。 電極群を内包した状態で絶縁袋を収縮させた後の状態図。 第２実施の形態における電極群の構成を説明する分解斜視図 第２実施の形態における電極群の正極束状電極接続部を示す部分拡大斜視図。 第２実施の形態における電極群アセンブリと絶縁袋の分解斜視図。 第２実施の形態における電極群を絶縁袋に内包して絶縁袋を収縮させたときの正極集電板周辺の状態を示す断面図。 第３実施の形態における電極群アセンブリの構成を説明する斜視図。

次に、本発明の実施の形態について以下に説明する。
本発明は、扁平状の電極群と、該電極群を内包する絶縁袋と、該絶縁袋に内包された電極群を収容する電池缶とを有する角形二次電池であって、絶縁袋は、熱収縮により電極群に密着固定された構造を有している。

＜第１実施の形態＞
図１は、本発明が適用可能な実施形態の角形二次電池の外観斜視図、図２は、分解斜視図である。
角形二次電池１は、例えばハイブリット自動車や電気自動車の動力源である電源モジュールに用いられるリチウムイオン二次電池であり、扁平状の電極群１６と、その電極群１６を内包する絶縁袋１８と、絶縁袋１８に内包された電極群１６を収容する電池缶２とを有している。電池蓋１３で封止された電池缶２を電池外装容器（電池容器）と呼ぶ。この電池外装容器は、一対の幅広側面ＰＷと、一対の幅狭側面ＰＮと、底面ＰＢと、電池蓋１３とで直方体形状の扁平角形容器を構成する。

電池蓋１３には、正極端子３と負極端子７が配設されている。正極端子３には、正極集電板１４が接続され、負極端子７には負極集電板１５が接続されている。正極集電板１４と負極集電板１５に電極群１６が接続されて、電極群アセンブリ１７を形成する。

電極群アセンブリ１７は、正極集電板１４および負極集電板１５とともに電極群１６を熱収縮材料からなる絶縁袋１８で内包して絶縁袋１８を加熱収縮させて、絶縁袋１８で電極群１６の外側を被覆して固定した後、電池缶２内に挿入する。絶縁袋１８は、電極群１６と電池缶２との間に介在されて、互いの間を絶縁している。電池缶２、電池蓋１３は、共にアルミニウム合金で製作されている。正極集電板１４、正極端子３はアルミニウム合金で製作され、負極集電板１５、負極端子７は銅合金で製作されている。

正極集電板１４は、電池蓋１３の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１４ａと、端子接続部１４ａの短辺側部で略直角に折曲されて、電池缶２の幅狭側面ＰＮに沿いながら電池缶２の底面ＰＢに向かって延在する平面板１４ｂと、平面板１４ｂの下端両側面から二股に分岐しつつ、さらに底部方向に延びる一対の正極接合板１４ｃとを備えている。一対の正極接合板１４ｃは、超音波接合により電極群１６の正極電極に電気的に接続される部分であり、正極束状電極接続部３２ａとの接合面を有している。一対の正極接合板１４ｃは、電池缶２の上方からみて略ハの字形状を有しており、電池蓋１３の長辺方向に沿って中央側に近づくほど接続片同士の間隔が狭くなるように傾斜している。一対の正極接合板１４ｃは、電極群１６の正極側の端部で電極群１６の厚み方向外側にそれぞれ対向して配置され、互いに対向する内側の接合面が、後述する電極群１６の正極束状電極接続部３２ａの外表面と接合される。

同様に、負極集電板１５は、電池蓋１３の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１５ａと、端子接続部１５ａの短辺側部で略直角に折曲されて、電池缶２の幅狭側面ＰＮに沿いながら電池缶２の底面ＰＢに向かって延在する平面板１５ｂと、平面板１５ｂの下端両側面から二股に分岐しつつ、さらに底部方向に延びる一対の負極接合板１５ｃとを備えている。一対の負極接合板１５ｃは、超音波接合により電極群１６の負極電極に電気的に接続される部分であり、負極束状電極接続部３３ａとの接合面を有している。一対の負極接合板１５ｃは、電池缶２の上方からみて、電池蓋１３の長辺方向中央側に近づくほど接続片同士の間隔が狭くなるように傾斜している。一対の負極接合板１５ｃは、電極群１６の負極側の端部で電極群１６の厚み方向外側にそれぞれ対向して配置され、互いに対向する内側の接合面が、後述する電極群１６の負極束状電極接続部３３ａの外表面と接合される。

電池蓋１３には、ガス排出弁１２が設けられている。電池缶２内の圧力が上昇すると、ガス排出弁１２が開いて内部からガスが排出され、電池缶２内の圧力が低減される。電池蓋１３には、電池外装容器内に電解液を注入する注液口１３ａが穿設されている。注液口１３ａは、電解液を注液した後、注液栓１１によって封止される。注液栓１１は、電池蓋１３にレーザー溶接により接合される。電池外装容器内には、電解液が注液されている。電解液は、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の体積比１：１：１の混合溶液中に六フッ化リン酸リチウムを１ｍｏｌ／Ｌとなるように溶解したものを用いる。

図３は、本実施の形態における角形二次電池の製造方法を説明するフローチャートである。
まず、正極電極１９、セパレータ２１、負極電極２０、セパレータ２２を順番に積層したシート層を扁平状に捲回して、長円形に捲回された扁平形の電極群１６を得る（Ｓ１０１）。そして、電池蓋アセンブリの組立作業を行う（Ｓ１０２）。ここでは、正極接続端子４、正極端子３、正極側絶縁ブロック５、電池蓋１３、ガスケット、正極集電板１４の順に配置され、かしめ等により一体的に固定される。負極側も同様にして、負極接続端子８、負極端子７、負極側絶縁ブロック１０、電池蓋１３、ガスケット、負極集電板１５の順に配置され、かしめ等により一体的に固定される。これにより、電池蓋アセンブリが組み立てられる。

次に、電極群１６の正極未塗工部２３および負極未塗工部２５と、電池蓋アセンブリの正極集電板１４および負極集電板１５を、超音波溶接等により溶接して、電気的に導通された電極群アセンブリ１７を得る（Ｓ１０３）。そして、電極群アセンブリ１７の電極群１６を、熱収縮前の絶縁袋１８に挿入して内包し（Ｓ１０４）、絶縁袋１８に熱を加えて絶縁袋１８を収縮させる（Ｓ１０５）。絶縁袋１８は、熱収縮により電極群１６の外側に密着して固定される。

収縮後、電池缶２内に電極群アセンブリ１７の電極群１６を挿入して（Ｓ１０６）、電池缶２の開口部と電池蓋１３をレーザー溶接等により溶接して密閉する。次に、電池蓋１３の上面にある注液口１３ａから電解液を注液し（Ｓ１０７）、所定量だけ注液した後、注液口１３ａを注液栓１１で封止する（Ｓ１０８）。注液栓１１は、レーザー溶接等により電池蓋１３に接合される。

図４は、電極群の分解斜視図、図５は、電極群の正極束状電極接続部を示す部分拡大斜視図である。なお、図５では正極側の構成を示しているが、正極側と負極側とは、同様の形状、構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付している。

電極群１６は、セパレータ２１およびセパレータ２２を数周捲回したのち、負極電極２０、セパレータ２１、正極電極１９、セパレータ２２の順番に積層して扁平状に捲回することで積層構造とされている。最外周の電極は負極電極２０であり、さらにその外側にセパレータ２２を捲回して構成される。

セパレータ２１およびセパレータ２２は、正極電極１９と負極電極２０を絶縁する役割を有している。負極合剤層は、正極合剤層よりも幅方向に大きく、これにより正極合剤層は必ず負極合剤層に挟まれるように構成されている。電極群１６の外形形状は、図４に示すように、両端に形成された円弧状の湾曲面と、両湾曲面に連接する表裏の平坦面とで規定される扁平形状である。

正極電極１９は、正極活物質合剤が長尺状の正極箔の両面に塗工されて正極合剤層が形成された正極塗工部２４と、正極活物質合剤が正極箔の両面に塗工されていない正極未塗工部２３とを有している。負極電極２０は、負極活物質合剤が長尺状の負極箔の両面に塗工されて負極合剤層が形成された負極塗工部２６と、負極活物質合剤が負極箔の両面に塗工されていない負極未塗工部２５とを有している。正極電極１９と負極電極２０は、正極未塗工部２３と負極未塗工部２５とが幅方向の反対位置になるように、つまり、捲回軸方向一方側と他方側に配置されるように捲回されている。

電極群１６の捲回軸方向の中央部には、正極電極１９の正極塗工部２４と負極電極２０の負極塗工部２６とがセパレータ２１、２２を介して積層された合剤層積層部３１が形成されている。そして、電極群１６の捲回軸方向の両端部には、一方に正極未塗工部２３（正極箔の露出部）のみ積層された正極箔積層部３２が形成され、他方に負極未塗工部２５（負極箔の露出部）のみ積層された負極箔積層部３３が形成されている。

正極箔積層部３２は、電極群１６の平坦部分で厚み方向に２つに分離されて、それぞれ押し潰されて圧縮されて束ねられた一対の正極束状電極接続部３２ａと、合剤層積層部３１から正極束状電極接続部３２ａに向かって移行するにしたがって漸次厚さが狭められる狭窄部３２ｂを有している。そして、一対の正極束状電極接続部３２ａには、正極集電板１４の一対の正極接合板１４ｃ（図２を参照）がそれぞれ超音波接合されている。

同様に、負極箔積層部３３は、平面部で電極群１６の厚み方向に２つに分離されて、それぞれ押し潰されて圧縮されて束ねられた一対の負極束状電極接続部３３ａと、合剤層積層部３１から負極束状電極接続部３３ａに向かって移行するにしたがって漸次厚さが狭められる狭窄部３３ｂを有している。そして、一対の負極束状電極接続部３３ａには、負極集電板１５の一対の負極接合板１５ｃがそれぞれ超音波接合されている。

なお、セパレータ２１およびセパレータ２２は、幅方向で負極合剤層よりも広いが、正極箔積層部３２、負極箔積層部３３で金属箔面が露出する位置に捲回されるため、束ねて溶接する場合の支障にはならない。

正極電極１９に関しては、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）１００重量部に対し、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという）とを添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという）を添加、混練した正極合剤を作製した。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に無地の集電部を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断してアルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部厚さ９０μｍの正極電極１９を得た。

負極電極２０においては、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練した負極合剤を作製した。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔の両面に集電部を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断して銅箔を含まない負極活物質塗布部厚さ７０μｍの負極電極２０を得た。

なお、本実施形態では、負極活物質に非晶質炭素を例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等でよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。また本実施形態では、結着材にＰＶＤＦを用いた例を示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる。

図６は、本実施の形態における電極群を絶縁袋に挿入するときの状態図、図７は、絶縁袋を収縮させる前の状態図、図８は、絶縁袋を収縮させた後の状態図である。

絶縁袋１８は、例えばポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の合成樹脂であって、加熱により予め設定された収縮率で収縮する熱収縮材料によって構成されている。

絶縁袋１８は、電極群１６の表裏の平坦面と缶底側の湾曲面に対向する第１対向面１８ａと、電極群１６の捲回軸方向の両端面に対向する第２対向面１８ｂを有しており、上部には、電極群アセンブリ１７の電極群１６を挿入するための開口部１８ｃが設けられている。

絶縁袋１８の開口部１８ｃは、電極群アセンブリ１７の電極群１６を内包しやすく、かつ、正極集電板１４および負極集電板１５等に引っかかることのない幅広となっている。絶縁袋１８の開口部１８ｃは、熱収縮する前は、電極群アセンブリ１７の電極群１６を容易に挿入することができるように、電極群１６よりも一回り大きく形成されている。絶縁袋１８は、開口部１８ｃと同じ一定の断面形状で深さ方向に延びる胴部と、胴部の下端を閉じる底部とを有している。

絶縁袋１８は、図６および図７に示すように、電極群アセンブリ１７の電極群１６を開口部１８ｃから挿入して、内包することができる。絶縁袋１８は、電極群アセンブリ１７の電極群１６を正極集電板１４および負極集電板１５ごと外側から覆い、電極群１６の正極未塗工部２３および負極未塗工部２５、かつ正極集電板１４および負極集電板１５の露出部がなく、電池缶２内部との絶縁を保っている。

絶縁袋１８は、本実施の形態では、第１対向面１８ａが電極群１６の平坦面から１ｍｍ程度離間し、かつ、第２対向面１８ｂが正極集電板１４および負極集電板１５からそれぞれ１ｍｍ程度離間するように寸法形状が設定されており、熱収縮した際に、電極群１６に所定の押圧力で密着して固定されるように、収縮率が７％以上のものが用いられている。

電極群アセンブリ１７を絶縁袋１８により内包した後、図８に示すように、外部から絶縁袋１８に熱を加えることで、絶縁袋１８を熱収縮させる。これにより、絶縁袋１８は、電極群１６の外側に沿って密着して固定され、電極群１６を被覆する。したがって、絶縁袋１８にたるみが発生するのを防ぐことができ、電極群１６を電池缶２に挿入する際にたるみが引っ掛かって絶縁袋１８が破損する可能性を排除でき、電極群１６を電池缶２に挿入する作業を容易にすることができる。絶縁袋１８に熱を加える方法としては、ヒーターやドライヤーを使用しても良く、また、絶縁袋１８に内包された電極群アセンブリ１７を、高温の乾燥炉内を通過させても良い。

上記した構成を有する角形二次電池１によれば、絶縁袋１８が熱収縮により電極群１６に密着固定されているので、絶縁袋１８にたるみが発生するのを抑制することができる。したがって、電極群１６を電池缶２に挿入する作業を容易にすることができる。そして、熱収縮する前は、電極群１６よりも絶縁袋１８の寸法形状を大きく設定しておくことによって、絶縁袋１８を電極群１６に被せる作業を容易にすることができる。したがって、角形二次電池１の組立作業性を飛躍的に向上させることができる。なお、絶縁袋１８は、袋形状のものに限定されない。例えば、筒状のものをかぶせて熱収縮させ、その後で下端を閉じる構成としてもよい。

＜第２実施の形態＞
次に、第２実施の形態について、図９〜図１２を用いて以下に説明する。
図９は、本実施の形態における電極群の構成を説明する分解斜視図、図１０は、本実施の形態における電極群の正極束状電極接続部を示す部分拡大斜視図、図１１は、本実施の形態における電極群を絶縁袋に内包するときの状態図である。なお、図１０では正極側の構成を示しているが、正極側と負極側とは、同様の形状、構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付している。

本実施の形態において特徴的なことは、正極電極１９の正極未塗工部２３と負極電極２０の負極未塗工部２５に、それぞれ捲回方向に沿って複数の貫通孔ＴＨを設けて、電解液の注液時に電極群１６に電解液を含浸し易くする構成としたことである。

上述の第１実施の形態では、絶縁袋１８を熱収縮させて電極群１６に密着固定しているので、電極群１６の内部に電解液が含浸する入り口となる電極群１６の開口部のうち、缶底側の湾曲部分の開口部を絶縁袋１８で塞いでしまう恐れがある。そこで、本実施の形態では、正極未塗工部２３と負極未塗工部２５に複数の貫通孔ＴＨ設けて、電極群１６に電解液を含浸させるルートを確保する構成とした。

正極電極１９と負極電極２０は、図９に示すように、正極未塗工部２３と負極未塗工部２５に複数の貫通孔ＴＨが設けられている。正極未塗工部２３は、端部側（長辺側）に正極接合領域が設定され、正極接合領域と正極塗工部２４との間に正極孔加工領域が設定されている。正極接合領域は、上記した正極集電板１４の正極接合板１４ｃが接合される領域であり、正極孔加工領域は、多数の貫通孔ＴＨが形成される領域である。同様に、負極未塗工部２５は、端部側（長辺側）に負極接合領域が設定され、負極接合領域と負極塗工部２６との間に負極孔加工領域が設定されている。負極接合領域は、上記した負極集電板１５の負極接合板１５ｃが接合される領域であり、負極孔加工領域は、多数の貫通孔ＴＨが形成される領域である。

多数の貫通孔ＴＨは、正極未塗工部２３の正極孔加工領域および負極未塗工部２５の負極孔加工領域に、それぞれパンチング穴加工を施すことにより、正極電極１９と負極電極２０の長辺に沿って一列に形成されている。貫通孔ＴＨは、貫通孔ＴＨの長手方向が正極電極１９と負極電極２０の長辺に平行（すなわち捲回方向に平行）に延在し、貫通孔ＴＨの短辺方向が正極電極１９と負極電極２０の長辺に直交（すなわち捲回方向に直交）する方向に延在する長円形状とした。

長円形状には、長軸が正極電極１９、負極電極２０の長辺に平行に延在し、短軸が正極電極１９、負極電極２０の長辺に直交する方向に延在する楕円形状や、正極電極１９、負極電極２０の長辺に平行する２本の直線の両端にそれぞれ円弧を接続した形状であるレーシングトラック形状（不図示）が含まれるものとする。本実施の形態では、一例として楕円形状の貫通孔ＴＨについて記載している。

貫通孔ＴＨは、電極群１６の状態において、隣り合う層で貫通孔ＴＨ同士が重なり合うように、捲回方向に配列されている。捲回方向、すなわち正極箔、負極箔の長辺に沿う方向の貫通孔ＴＨの長さ（孔径）は、捲回方向に隣接する一対の貫通孔ＴＨ間に存在する正極箔、負極箔の長さよりも長くなるように設定されている。換言すれば、各貫通孔ＴＨの互いのピッチ間隔は、貫通孔ＴＨの長さ（孔径）の２倍より小さい値に設定されており、少なくとも隣り合う層で貫通孔同士が重なる重なり領域が形成されるようになっている。

正極未塗工部２３は、図１０に示すように、多数の貫通孔ＴＨが形成された正極孔加工領域よりも捲回軸方向外側の正極接合領域に正極束状電極接続部３２ａが形成されている。そして、図１１に示すように、その正極束状電極接続部３２ａに、正極集電板１４の正極接合板１４ｃが接合されている。同様に、負極未塗工部２５は、多数の貫通孔ＴＨが形成された負極孔加工領域よりも捲回軸方向外側の負極接合領域に負極束状電極接続部３３ａが形成されており、その負極束状電極接続部３３ａに、負極集電板１５の負極接合板１５ｃが接合されている。

図１２は、電極群を絶縁袋に内包して絶縁袋を収縮させた状態における正極束状電極接続部周辺部分を拡大して示す断面図である。なお、図１２では正極側の構成を示しているが、正極側と負極側とは、同様の形状、構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付している。

電極群アセンブリ１７の電極群１６を絶縁袋１８に内包して絶縁袋１８を熱収縮させると、図１２に示すように、絶縁袋１８は、一対の正極束状電極接続部３２ａの頂点間、および、正極束状電極接続部３２ａの頂点と電極群１６の平坦面との間を、直線で結ぶように収縮する。そして、負極側も同様に、一対の負極束状電極接続部３３ａの頂点間、および、負極束状電極接続部３３ａの頂点と電極群１６の平坦面との間を、直線で結ぶように収縮する。したがって、絶縁袋１８と正極箔積層部３２との間、および、絶縁袋１８と負極箔積層部３３との間に、それぞれ空間部Ｓａ、Ｓｂが形成される。これらの各空間部Ｓａ、Ｓｂは、注液口から注液された電解液が流れ込み、貯留される空間部となる。

一方、正極箔積層部３２の狭窄部３２ｂ、および、負極箔積層部３３の狭窄部３３ｂには、正極塗工部２４と負極塗工部２６の端面が露出する空間部Ｓｃが形成されている。そして、図１２において二点鎖線で模式的に示すように、電極群１６の平坦部近傍の範囲Ｐにおいて、複数の貫通孔ＴＨが捲回方向に沿って配列されている。

絶縁袋１８と正極箔積層部３２との間に形成された空間部Ｓａ、Ｓｂと、正極箔積層部３２の狭窄部３２ｂに形成された空間部Ｓｃは、複数の貫通孔ＴＨによって互いに連通されており、また、絶縁袋１８と負極箔積層部３３との間に形成された空間部Ｓａ、Ｓｂと、負極箔積層部３３の狭窄部３３ｂに形成された空間部Ｓｃは、複数の貫通孔ＴＨによって互いに連通されている。

したがって、空間部Ｓａ、Ｓｂに流れ込んだ電解液を、図１２に太矢印で示すように、複数の貫通孔ＴＨを通過させて空間部Ｓｃに流入させることができ、第１実施の形態と比較して、電解液の注液時に、電極群１６への電解液の含浸性を向上させることができる。

＜第３実施の形態＞
次に、第３実施の形態について、図１３を用いて以下に説明する。なお、上述の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。

図１３は、本実施の形態における電極群アセンブリの斜視図である。
本実施の形態において特徴的なことは、電極群１６の捲回軸方向両側の端面に対向する対向板を設けて、電極群１６の開口部となる捲回軸方向両側の端面が絶縁袋１８で塞がれるのを防ぎ、電解液の注液時に電極群１６に電解液を含浸し易くする構成としたことである。

正極集電板１４は、一対の正極接合板１４ｃの下端からそれぞれ突出して、電極群１６の捲回軸方向一方側である正極端子３側の端面でかつ缶底側の湾曲部分に対向する一対の対向板１４ｄを有している。一対の対向板１４ｄは、電極群１６の正極箔積層部３２の端面との間に所定の間隙を有して対向配置されており、また、対向板１４ｄ同士で互いに所定の間隔を空けて離れて配置されている。

同様に、負極集電板１５は、一対の負極接合板１５ｃの下端からそれぞれ突出して、電極群１６の捲回軸方向他方側である負極端子７側の端面でかつ缶底側の湾曲部分に対向する一対の対向板１５ｄを有している。一対の対向板１５ｄは、電極群１６の負極積層部３３の端面との間に所定の間隙を有して対向配置されており、また、対向板１５ｄ同士で互いに所定の間隔を空けて離れて配置されている。

上記構成を有する電極群アセンブリ１７の電極群１６を絶縁袋１８に内包し、絶縁袋１８を加熱して収縮させると、絶縁袋１８は、熱収縮により電極群１６に密着して固定されるが、対向板１４ｄ、１５ｄが対向配置されている電極群１６の端面には、絶縁袋１８が密着されず、対向板１４ｄ、１５ｄによって所定の間隙が形成される。

したがって、絶縁袋１８を収縮させたときに、電極群１６の捲回軸方向の開口部を塞ぐのを防げる。したがって、注液口１３ａから電極群１６の開口部まで、電解液の流路を保つことができ、電解液の含浸性への影響を抑えることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 角形二次電池
２ 電池缶
３ 正極端子
４ 正極接続端子
５ 正極側絶縁ブロック
６ ボルト
７ 負極端子
８ 負極接続端子
９ ボルト
１０ 負極側絶縁ブロック
１１ 注液栓
１２ ガス排出弁
１３ 電池蓋
１４ 正極集電板
１５ 負極集電板
１６ 電極群
１７ 電極群アセンブリ
１８ 絶縁袋
１９ 正極電極
２０ 負極電極
２１ セパレータ
２２ セパレータ
２３ 正極未塗工部
２４ 正極塗工部
２５ 負極未塗工部
２６ 負極塗工部
３１ 合剤層積層部
３２ 正極箔積層部
３２ａ 正極束状電極接続部
３２ｂ、３３ｂ 狭窄部
３３ 負極箔積層部
３３ａ 負極束状電極接続部
ＴＨ 貫通孔
ＰＷ 幅広側面
ＰＮ 幅狭側面
ＰＢ 底面
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ 空間部

Claims (6)

1. 扁平状の電極群と、該電極群を内包する絶縁袋と、該絶縁袋に内包された電極群を収容する電池容器とを有する角形二次電池であって、
   前記絶縁袋は、熱収縮により前記電極群に密着固定されていることを特徴とする角形二次電池。
2. 前記電極群は、長尺状の正極箔に正極活物質が塗工された正極塗工部と塗工されていない正極未塗工部とを有する正極電極、および、長尺状の負極箔に負極活物質が塗工された負極塗工部と塗布されていない負極未塗工部とを有する負極電極をセパレータを介在させて扁平形状に捲回した捲回電極群であり、
   前記電池容器に設けられた正極端子および負極端子と、
   前記正極未塗工部と前記正極端子とを接続する正極集電板と、
   前記負極未塗工部と前記負極端子とを接続する負極集電板とを備え、
   前記正極未塗工部における前記正極集電板との接合部と、前記正極塗工部との間に、複数の貫通孔が捲回方向に沿って形成され、
   前記負極未塗工部における前記負極集電板との接合部と、前記負極塗工部との間に、複数の貫通孔が捲回方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
3. 前記捲回電極群の前記正負極未塗工部のそれぞれに設けられた前記貫通孔は、隣り合う層で貫通孔同士が重なり合うように、捲回方向に配列されていることを特徴とする請求項２に記載の角形二次電池。
4. 前記正負極箔のそれぞれに設けられた前記貫通孔における捲回方向の長さは、捲回方向に隣接する一対の貫通孔間に存在する前記正負極箔の長さよりも長いことを特徴とする請求項３に記載の角形二次電池。
5. 前記貫通孔は、長手方向が捲回方向に平行に、短手方向が捲回方向に直交する長円形状
   とされていることを特徴とする請求項４に記載の角形二次電池。
6. 前記電極群は、長尺状の正極箔に正極活物質が塗工された正極塗工部と塗工されていない正極未塗工部とを有する正極電極、および、長尺状の負極箔に負極活物質が塗工された負極塗工部と塗布されていない負極未塗工部とを有する負極電極をセパレータを介在させて扁平形状に捲回した捲回電極群であり、
   前記電池容器に設けられた正極端子および負極端子と、
   前記正極未塗工部と前記正極端子とを接続する正極集電板と、
   前記負極未塗工部と前記負極端子とを接続する負極集電板とを備え、
   前記正極集電板は、前記捲回電極群の捲回軸方向一方側の端面に対向する正極対向板を有し、
   前記負極集電板は、前記捲回電極群の捲回軸方向他方側の端面に対向する負極対向板を有することを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。

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